Question

【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。

(1)小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是____；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为____A。

(2)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持____表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向B移动，使电压表示数为____V，并记录此时各表的示数。

(3)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤(2)。实验记录的多组数据如表所示，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成_____比。

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

(4) 本实验采用____法来探究“电流与电阻的关系”。

(5)实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因，你认为其原因是_____。

Answer 1

【答案】 R断路 0.36 电压 1.8 反 控制变量 电流过小，不便于测量

【解析】闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，电流表无示数说明电路中没有电流通过，则电路为开路，而电压表有示数，说明与电压表并联的R断路；图中电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，指针对应示数为0.36A；此时电阻两端电压U=IR=0.36A×5Ω=1.8V；在研究通过电阻的电流与电阻两端电压关系时，应保持电阻两端的电压不变，故将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向B移动，使电压表示数为1.8V；通过电阻的电流与电阻两端电压的关系实验结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。因电流大小与电压和电阻两个因素有关，故实验中采用控制变量法；实验中不能采用50Ω的电阻进行实验，是因为此时电路中的电流太小，不便测量电流值。